“1+X”无人机驾驶证书制度试点的运行逻辑与探索实践--以新疆工程学院为例

【目的】目前高校课程存在单一性强、实操性较弱、接触实物机会少、脱离实际应用等问题,而“1+X”证书制度以学历证书“1”为依据,以职业技能等级证书“X”为补充、强化、拓展,可以使学生掌握的技能与社会供需保持一致。【方法】课题组以新疆工程学院“1+X”无人机驾驶证书制度试点为例,构建“1+X”无人机驾驶课程新模式,对无人机实操内容进行了系统设计,构建了实操项目库,采用理论和实践相结合的模式,通过课堂教学改革、学习过程重塑、学习效果评价反馈完善了教育体系,并在此基础上推动专项培训和课证融通,进一步提升了无人机驾驶职业人才供给力。【结果】自2020年实施“1+X”无人机驾驶证书制度以来,新疆工程学院完善了人才培养体系,丰富了学生的第二课堂,提高了学生的技能水平,拓宽了学生的就业范围,使学生对该领域的兴趣激增,与之前相比取得了更优异的成绩。不仅可以帮助学生更好地就业,还将改变学院发展方向,为我国高素质技能型人才提供支撑。

乙醇/生物柴油/柴油混合燃油的燃烧与排放特性

通过建立柴油机燃烧室模型,仿真对比研究5种燃油的索特平均直径、油束生长过程、缸内压力、缸内温度、NO x和碳烟的排放量。结果表明:大比例掺混生物柴油使得混合燃油黏度、密度、表面张力等理化特性参数值增大,导致燃油在缸内雾化质量变差,但添加乙醇后不仅改善了雾化质量,而且改善了燃油缸内燃烧过程,燃油燃烧更加充分彻底。与0#柴油BD100(100%的柴油)相比,添加生物柴油和乙醇后,缸内最高压力上升,混合燃油BD75(25%生物柴油+75%柴油)、BD72E3(25%生物柴油+72%柴油+3%乙醇)、BD70E5(25%生物柴油+70%柴油+5%乙醇)、BD65E10(25%生物柴油+65%柴油+10%乙醇)的最高缸内压力由13.6624 MPa分别升高到13.7735,13.8846,13.9728,14.2924 MPa;燃烧始点对应的曲轴转角前移,由355.0°分别前移为353.0°,353.5°,354.0°,燃油BD65E10燃烧始点对应的曲轴转角后移为356.5°;NO x排放量整体平均值均升高,转速n=2200 r/min时分别升高3.947%、4.578%、6.540%、6.812%,转速n=3600 r/min时分别升高2.678%、1.246%、3.584%、4.770%;soot排放量均降低,转速n=2200 r/min时,降低平均降幅分别为2.019%、7.168%、19.202%、39.666%;转速n=3600 r/min时,平均降幅分别为1.190%、7.446%、15.362%、31.810%。

基于改进YOLOv5s模型的车辆及行人检测方法

针对道路交通环境中车辆及行人目标较小或被遮挡造成的检测精度低以及误检、漏检问题,提出一种基于改进YOLOv5s模型的车辆及行人目标检测方法。针对小目标和遮挡目标,引入SIoU边界框损失函数,增加小目标检测层,增强对小尺度特征的获取;改进特征金字塔结构,增加横向特征图传递,并使用CSP stage替换C3_F特征提取网络,使其获得更多的语义信息和图形信息;改进后处理NMS算法,优化冗余边界框剔除方法,筛选出高质量检测结果。试验结果表明:改进YOLOv5s模型算法的Precision、Recall、mAP@0.5和mAP@0.5:0.95指标均优于Faster-RCNN、YOLOv3-tiny和YOLOv8s算法,与原YOLOv5s模型算法相比Precision下降了0.4%,但Recall、mAP@0.5和mAP@0.5:0.95提高了3.4%、2.1%和6.0%,分别达到了86.1%、92.9%和70.0%,对小目标和遮挡目标的检测效果明显提高,证明此改进方法有效解决了对小目标和遮挡目标检测精度低以及误检、漏检问题。

基于YOLOv5s模型的边界框回归损失函数研究

针对车辆检测中边界框回归损失函数与检测目标尺度不匹配导致的误检、漏检以及精度较低等问题,基于YOLOv5s模型对4种有代表性的边界框回归损失函数进行对比实验,并在UA-DETRA、VisDrone2019、KITTI数据集上进行验证,利用漏检率、误检率、准确率、召回率、mAP@0.5、迭代过程的边界框损失值以及目标检测结果对其适用场景进行分析研究。结果显示:CIoU整体性能最差;SIoU在KITTI数据集上整体性能最优,准确率最高,达到了94.5%,漏检率降到了1.2%,适用于中尺度目标检测任务;Focal-EIoU在VisDrone2019数据集中各项指标远优于其他损失函数,召回率和mAP@0.5指标相较于CIoU分别提高了1.6%和1.8%,误检率降低了6.9%,且迭代过程损失值远低于其他损失函数,适用于小尺度目标检测任务;WIoU在UA-DETRA数据集整体性能最优,漏检率、召回率以及mAP@0.5指标优于其他损失函数,适用于大尺度目标检测任务。此研究为目标检测任务的边界框回归损失函数的选择提供了重要的基础。

电石炉取样条件下氮化硅陶瓷穿透器受力特性有限元模拟

为研究高温情况下力学性能对氮化硅陶瓷穿透器形变量的影响,本文对电石取料现场所用穿透器使用SolidWorks软件进行建模,在Ansys软件的Workbench模块进行耦合和仿真模拟,分析氮化硅陶瓷穿透器在不同力学性能下的变形情况。结果表明,25℃时氮化硅陶瓷穿透器最高形变量为3.12 mm,变化率为0.7%。随着温度升高,氮化硅陶瓷穿透器形变量呈降低趋势,1 800℃时最高形变量为2.95 mm,变化率为0.6%。数值模拟结果表明使用氮化硅陶瓷作为穿透器是可行的,可完成电石炉取料作业。

基于QPSO改进LSTM发动机怠速预测的FPID控制

以北京现代伊兰特G4GD发动机为试验台,将电控系统故障作为实验变量,测得规定时间内双传感器组合发生故障时的发动机怠速,并选原车ECU较难控制的6种组合怠速故障进行分析。基于量子粒子群算法(QPSO)对长短时记忆神经网络(LSTM)隐含层节点、训练次数与学习率进行寻优预测,将预测结果与多种神经网络进行对比,并通过均方根误差(RMSE)评价指标进行判断。使用Origin数据拟合将预测输出结果进行数值拟合,之后输入Matlab中使用Simulink搭建控制单元模型,由模糊常量-积分-微分(FPID)控制器对输出结果进行怠速控制。结果表明:基于量子粒子群算法改进的长短时记忆神经网络预测效果最好;模糊常量-积分-微分控制器对怠速的控制可有效缩短电子控制单元(ECU)的控制时间,无超调,且可有效调节至规定怠速。

圆周往复水射流式挖藕试验装置设计与试验

为满足莲藕采挖作业多样化的试验要求,提高试验装置的互换性、通用性与测量精度,设计了圆周往复水射流式挖藕试验装置。介绍了试验装置中试验台的结构设计、工作原理和关键部件设计,分析了圆周往复水射流结构在不同条件的挖掘深度及莲藕浮出率等,确定了试验指标,并进行了台架验证试验。结果表明:圆周往复水射流式挖藕试验装置能够有效反映喷头直径、喷射角度和喷头与泥土表面距离对莲藕采挖效果和挖掘深度的影响。当喷头直径不变时,喷射角度越小挖掘深度越深,喷头与泥土表面距离越小挖掘深度越深,喷射角度越大冲刷面积越大,成正比例关系;喷头与泥土表面距离越近、喷射角度越小情况下莲藕的浮出率越高,满足圆周往复水射流式挖藕试验要求。

智能制造背景下机械电子工程专业课程体系建设与实践

在当前智能制造快速发展的背景下,提升高校人才培养质量是制造业转型升级的重要保障,目前我国应用型本科专业人才培养存在口径过窄的问题,这种传统的人才培养模式与智能制造时代的实际人才需求明显不吻合。课题组基于机械电子工程领域,以机械电子工程专业课程体系建设为基础,归纳了该课程体系建设发展的现状与问题,对当前的智能制造人才需求现状进行了分析,从理论与实践两个层面提出了机械电子工程专业课程体系的设计方法,以期全面推动我国机械电子工程专业课程体系建设与智能制造发展。

基于ANSYS的高凝点柴油供油系统的温度场研究

冬季使用高凝点柴油时,因其低温流动性差会发生供油不畅或断油现象,温度是影响系统可靠性的重要因素.本文使用ANSYS软件对系统部件的温度场进行了分析,分析结果表明在外界环境温度为25℃柴油滤清器中的加热棒功率不能低于58W,否则系统不能正常工作;电加热输油管中的功率8W较为合适;ANSYS软件可准确的模拟实际中的温度场.通过实车验证,模拟结果与实际测量基本一致.

高凝点柴油供油系统滤清器温度场研究

冬季由于环境温度的改变,供油系统结蜡车辆不能够正常运行,供油系统的结蜡主要出现在柴油滤清器.为了避免燃油系统结蜡,汽车必须更换低凝点燃油.论文通过加热的方式使得柴油滤清器中柴油温度升高,避免结蜡现象发生.本文应用ANSYS软件对柴油滤清器的温度场进行了模拟,结果表明:加热后滤清器内的柴油温度高于其冷滤点,能够保证柴油通过滤清器.通过实车进行验证,实测结果与模拟结果较为吻合,实验结果表明在环境温度为-25℃,加热器功率为58W时,柴油滤清器正常工作,系统能够保证车辆在冬季正常使用高凝点柴油.

喷油提前角对生物柴油燃烧和排放的影响

在一台单缸柴油机上研究了喷油提前角调整对燃用生物柴油和柴油混合燃料燃烧和排放的影响.试验结果表明:喷油提前角增大3°CA,燃烧压力、放热率和燃烧温度优于原机和喷油提前角减少3°CA;在任何工况下,喷油提前角增大会引起NO排放增加,反之减少;烟度随着喷油提前角的改变增大;在±3°CA内调整喷油提前角对HC和CO的排放影响不大,±6°CA内调整喷油提前角HC和CO的排放变差;原机喷油提前角减小3°CA是柴油机燃用B30最合适的喷油提前角,在此喷油提前角HC和CO排放变化不多,NO排放降低.

生物柴油的喷油正时调整特性

在一台四缸涡轮增压柴油机上进行了不同喷油提前角时燃用生物柴油、生物柴油与柴油混合燃料和柴油的动力性、燃料经济性和排放特性对比试验。结果表明,对于BD0和BDG25混合燃料,喷油提前角提前2°时动力性最好;对于BD100燃料,原机的喷油正时动力性最好;随喷油正时提前,3种燃料比能耗减小、碳烟排放减少、NOx排放增大;在高转速时HC和CO排放基本不变。

进气温度对甲醇HCCI发动机燃烧特性和排放的影响

为研究进气温度对甲醇HCCI燃烧特性和排放的影响,在一台改造的实验发动机上进行相关的实验.试验结果表明,随着进气温度的升高,缸内压力升高,压力升高率变大,燃烧噪声较大;随着进气温度的升高,缸内温度升高,燃烧速度变快,瞬时放热率变大,燃烧始点提前,燃烧持续期缩短.HCCI燃烧方式的NO排放较低,NO排放对进气温度不敏感,进气温度升高,HC和CO排放迅速减少.

转速和冷却液温度对汽油HCCI燃烧特性和排放的影响

为研究转速和冷却液温度对汽油HCCI燃烧特性和排放的影响,在一台改造的试验发动机上进行相关的试验.结果表明:随着转速的增加,转速升高,缸内峰值压力升高,缸内温度变化不大,只是最高温度对应的曲轴转角提前,燃烧始点对转速不敏感,燃烧持续期缩短;当冷却液温度升高,缸内峰值压力和压力升高率升高,瞬时放热率增大,缸内峰值温度和燃烧始点基本不受冷却液温度变化的影响,冷却液温度升高,缸内向外散失的热量减少,燃烧持续期缩短,HC和CO排放减少,由于缸内温度一直不是很高,不利于NOx排放生成,在本次试验中测得的排放为零.

运行参数对汽油HCCI燃烧稳定性和循环变动的影响

为研究进气温度、过量空气系数和发动机转速对汽油均质压燃(HCCI)燃烧稳定性和循环变动的影响,在一台改造后的试验发动机上进行相关试验。试验结果表明,随着进气温度的升高,循环变动较小,最高燃烧压力分布较为集中,进气温度140℃较为合适;汽油HCCI的燃烧循环变动系数对过量空气系数不敏感,随着过量空气系数的增大,最高燃烧压力的出现时刻提前;随着发动机转速增大,循环变动系数变化不大,最高燃烧压力的平均值变大,最高燃烧压力分布集中。

变参数对乙醇HCCI燃烧稳定性和循环变动的影响

研究了进气温度、过量空气系数和发动机转速对乙醇HCCI燃烧稳定性和循环变动的影响。试验结果表明,随着进气温度的升高,循环变动变小,最高燃烧压力的分布较为集中;随着过量空气系数的增大,循环变动变大,最高燃烧压力的分布较为分散;随着转速的增大,循环变动变小,最高燃烧压力的平均值变大,最高燃烧压力分布集中。对于乙醇燃料,进气温度为160℃、过量空气系数为2时,1 200r/min是较优的转速。

运行参数对甲醇HCCI燃烧稳定性和循环变动的影响

为研究进气温度、过量空气系数和发动机转速对甲醇HCCI燃烧循环变动和燃烧稳定性的影响,在1台改造的试验发动机上进行相关的试验。试验结果表明:随着进气温度的升高,循环变动变大,最高燃烧压力的分布较为集中;循环变动系数对过量空气系数较为敏感,随着过量空气系数的增大,循环变动变大,最高燃烧压力的分布较为分散;随着转速的增大,循环变动变小,最高燃烧压力的平均值变大,最高燃烧压力分布集中,对于甲醇而言,进气温度为160℃,过量空气系数为2时,n=1 300r/min是较优的转速。

大赛对高校大学生创新能力培养研究

为提高高校大学生的创新能力,以大赛为切入点,针对大学生创新能力现在存在的问题,一是提出相信、鼓励和信赖创新的主体学生;二是改变创新环境,即学生创新所需的硬件和软件环境;三是整合学校和企业的现有资源,建立教师梯队和学生梯队,从而逐步提高大学生的创新能力。

煤矿机械课程理论与实践教学改革探讨——以新疆工程学院为例

目前乃至将来一段时间,新疆煤炭企业生产一线高技能人才匮乏,特别是随着新设备新技术的引进与应用,更需要大批懂理论会操作的具有创新精神和实践能力的高素质应用型人才。针对煤矿机械课程理论与实践教学改革,需要确定其总体思路、做好其物质基础、明确其重要作用、加强其课程建设、解决其基本条件,通过不懈努力,使煤炭企业所需高技能人才培养进入良性发展轨道,为打造精品专业奠定坚实基础。

基于ANSYS软件的拖拉机轴承和齿轮接触载荷分析

变速箱是重型履带拖拉机的核心部件,随着现代拖拉机吨位和速度的不断提高,对变速箱齿轮的要求越来越高。为了提高拖拉机变速箱齿轮设计的效率和准确性,将ANSYS有限元分析引入到了拖拉机齿轮设计过程中,并建立了齿轮接触的三维有限元模型,采用自由网格对网格进行了划分,并设置接触体后对齿轮的接触载荷和固有频率特性进行了有限元数值计算,得到了应力分布和固有频率特征数据。为了验证有限元计算的可靠性,以齿轮的失效性检验为例,采用实际检测和有限元分析计算两种方法对失效性进行了测试,结果表明:采用实际检测和有限元分析的结果吻合,从而验证了有限元分析的可靠性。